Question

6．如圖所示，R₁=9Ω，滑動變阻器 R₂標(biāo)有“10Ω 1A”的字樣，小燈泡標(biāo)有“3V1W”字樣，電源的電動勢E=6V和內(nèi)阻r=1Ω．．求：
（1）只閉合S₁時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表最大示數(shù)是多少？
（2）只閉合S₁時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的最大示數(shù)是多少？
（3）只閉合S₂時，要使小燈泡正常發(fā)光，R₂接入電路的電阻值是多少？

Answer 1

分析 （1）只閉合S₁時，當(dāng)R₂接入電路的電阻值是0時，電流表示數(shù)最大，由全電路歐姆定律求解；
（2）只閉合S₁時，R₂接入電路的電阻值是10Ω時，電壓表示數(shù)最大，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解總電流，再根據(jù)U=E-Ir求解路端電壓；
（3）先求出燈泡的額定電流和電阻，小燈泡正常發(fā)光，電路中的電流為燈泡額定電流，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，再求出R₂接入電路的電阻值．

解答 解：（1）只閉合S₁時，當(dāng)R₂接入電路的電阻值是0時，電流表示數(shù)最大，由全電路歐姆定律得：
$I=\frac{E}{{R}_{1}+r}=\frac{6}{1+9}$A=0.6A，
（2）只閉合S₁時，R₂接入電路的電阻值是10Ω時，電壓表示數(shù)最大，這時總電流為：
$I′=\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}=\frac{6}{1+9+10}=0.3A$，
路端電壓：U=E-Ir=6-0.3=5.7V，
（3）燈泡額定電流：${I}_{L}=\frac{P}{{U}_{L}}=\frac{1}{3}A$，
燈泡額定電阻：${R}_{L}=\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{3}{\frac{1}{3}}=9Ω$，
電路總電阻：$R=\frac{E}{{I}_{L}}=\frac{6}{\frac{1}{3}}=18Ω$，
R₂接入電路的電阻值是：R₂=R-R_L-r=（18-9-1）Ω=8Ω．
答：（1）只閉合S₁時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流表最大示數(shù)是0.6A；
（2）只閉合S₁時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的最大示數(shù)是5.7V；
（3）只閉合S₂時，要使小燈泡正常發(fā)光，R₂接入電路的電阻值是8Ω．

點(diǎn)評 本題考查全電路歐姆定律的應(yīng)用，串、并聯(lián)電路的計算，要求同學(xué)們能正確分析電路的結(jié)構(gòu)，知道小燈泡正常發(fā)光，電路中的電流為燈泡額定電流，難度適中．